C1-23152: Древна галактика, която се е изградила сама

Светещ размит кръг, по-ярък в средата.

C1-23152 се издигна до маса от 200 милиарда слънца само за 500 милиона години. В разгара на своето звездообразуване C1-23152 произвежда приблизително 450 звезди годишно или повече от една на ден. Млечният път, за разлика от тях, произвежда около две звезди годишно. Изображение чрезINAF/ HST / НАСА / ESA.


Международен екип от астрономи заяви на 10 декември 2020 г., че са успели да обединят растежа и бързото развитие на голяма галактика в ранната Вселена. Тази галактика, известна като C1-23152, е съществувала по времето, когато Вселената е била само на 1,8 милиарда години (за разлика от сегашната й изчислена възраст от около 13,8 милиарда години). Астрономите са получили 17 часа наблюдения - координирани отПаоло Саракоот Националния институт по астрофизика в Италия - използвайки университета в АризонаГолям бинокулярен телескоп. Тези изследователи научиха, че тази галактика се е образувала само за 500 милиона години, което може да звучи като много време, но е много кратко време в космически мащаб, за да доведе до около 200 милиарда слънца. За да го направи, галактиката трябва да е произвеждала до 450 звезди годишно или повече от една звезда на ден.

За разлика от тях се смята, че нашата галактика Млечен път произвежда една или две нови звезди всяка година.


Лунните календари за 2021 г. са тук! Поръчайте вашите, преди да са изчезнали. Прави страхотен подарък!

Тези астрономи казаха, че новите наблюдения показват, че масивните галактики могат да се образуват бързо и без помощта на сливане на малки галактики. Това е рязко отклонение от популярния в момента модел на образуване на галактики, нареченйерархичен модел. Този модел изисква първо да се образуват по-малки галактикисе сливат по-къснода образуват масивни галактики.

C1-23152 не пасва на модела. И този факт кара астрономите да преосмислят своите теории.

Тези изследователихартияе публикувана врецензиран от партньоридневник,Астрофизичният вестник.


В активния си период на образуване на звезди C1-23152 произвеждаше звезди със скорост 300 пъти по-висока от сегашната скорост на звездообразуване на Млечния път. Водещ изследователПаоло Саракоказах:

Измерихме за първи път възрастта на звездите, тяхнатаметалисъдържанието и скоростта, с която се движат в много масивна галактика, толкова далеч от нас, че на светлината й са били необходими почти 12 милиарда години, за да стигне до нас. Виждаме тази галактика, когато Вселената е била под 13% от сегашната си възраст.

Следователно нашите измервания ни разказват за свойствата на една много масивна галактика, когато е била много млада, току-що формирана, което ни позволява да реконструираме процеса на нейното формиране. Открихме, че всички нейни звезди, около 200 милиарда, са се образували за около 500 милиона години – невероятно кратко време, съответстващо на по-малко от 4 стотни от възрастта на Вселената – със скорост повече от една на ден. За сравнение, нашата галактика, Млечният път, образува около 2 звезди годишно.

Портрет на усмихнат мъж.

Астрономът Паоло Сарако от Националния институт по астрофизика в Италия е водещ автор на изследването на C1-23152. Изображение чрезINAF.


Големите галактики като C1-23152 представляват само 1/3 от броя на галактиките в цялата Вселена, но те допринасят за повече от 70% от масата на звездите във Вселената. Разбирането на природата и образуването на масивни галактики само чрез моделиране се е оказало трудно за изследователите в миналото, тъй като се основава на наблюдения на локалната вселена и не може да обясни условията, присъстващи в ранната вселена или еволюционните явления, през които ранните галактики преминават през цялото време. техните животи.

Учените вярват, че изучаването на галактиките в ранната Вселена, възможно най-близо до времето, когато са формирали по-голямата част от тяхната маса, би могло да отключи мистериите на тяхната еволюционна история и да промени научните модели.Адриана Гарджиуло, също изследовател в Националния институт по астрофизика в Италия и съавтор на изследването, каза:

Разбирането дали сценарият, който описва образуването на CQ-23152, е конкретен случай или, напротив, това, което се случва с повечето масивни галактики във Вселената, е от фундаментално значение, тъй като това би изисквало задълбочена ревизия на моделите за образуване на галактики.

Млада тъмнокоса жена с очила.

Астрономът Адриана Гарджиуло, също от INAF, е съавтор на изследването. Изображение чрезАдриана Гарджиуло.


Звездите се раждат в резултат намеждузвезден газподложени на екстремни количества натиск. Самоформирането на масивни галактики като C1-23152 би изисквало правилната комбинация от условия и значителни количества междузвезден газ. Учените вярват, че ако всъщност C1-23152 не е единичен случай, тогава силните сблъсъци на газови облаци в ранната вселена биха могли да създадат точните условия за бързо, независимо образуване на масивни галактики. Сарако каза:

В ранната Вселена газът е присъствал в големи количества под формата на облаци. Ние вярваме, че два или повече масивни облака от първичен газ... са се сблъскали, задействайки насилствени и масивни процеси на образуване на звезди.

Докато изследователите сега започват да разгадават как C1-23152 и други масивни галактики в ранната вселена може да са се образували и държали през ранните си еволюции, бъдещето на тези галактики все още е несигурно. Сарако каза:

Не сме в състояние да опишем подробно какво „ще“ се случи с тази галактика. Но неговите свойства, тъй като са изключително сходни със свойствата на галактиките, които наблюдаваме в днешната Вселена, предполагат, че няма да се промени много в бъдещето си.

C1-23152 се появява на астрономите днес като редовенсфероидаленгалактика с aповърхностна яркосттипично заелиптични галактикив локалната вселена.

ESO 325-G004 е гигантнеподвижноелиптична галактика, разположена на 450 милиона светлинни години от Земята в центъра на галактическия куп Abell S0740. Настоящите модели на образуване на галактики се основават на тези галактики в рамките само на 10 милиона светлинни години от Земята влокална вселена, а доскоро се смяташе, че масивните галактики трябва да се образуват чрез сливане на по-малки галактики. Но учените са открили, че много масивни галактики могат да се образуват бързо сами. Ако бъде доказана във Вселената, новата теория ще промени начина, по който учените изследват и моделират образуването на галактики както в локалната, така и в ранната вселена. Изображение чрез NASA/E SA/Екип за наследство на Хъбъл (STScI/AURA)/ J. Blakeslee/ Вашингтонския държавен университет.

В крайна сметка: Масивна галактика, наблюдавана в ранната вселена, се е образувала бързо и самостоятелно, предизвиквайки приетия модел, че масивните галактики винаги се образуват чрез сливане на малки галактики.

Източник: Бързото натрупване на масивни галактики от ранен тип

Чрез голям бинокулярен телескоп